Procedes de soudage tracage facile free fr

S4.1
SOUDAGE – PREPARATION
–CONTR•LE - DMOS
Nom:
Date:
PROCEDES DE SOUDAGE
1) D€finition:
Le soudage consiste ‚ assembler deux
piƒces de m€tal (A) en provoquant
simultan€ment une fusion de leurs bords
et en ajoutant d’un m€tal d’apport ( il est
dit h€t€rogƒne).
Autog•ne : fusion du m€tal de base et
du m€tal d’apport
h€t€rog•ne : le m€tal de base n’est pas
fondu, il n’y a que le m€tal d’apport qui est
fondu (soudobrasage, brasage)
Proc€d€s de soudage (norme NFE 04 021
2) Historique:
Soudage arc €lectrique avec €lectrode enrob€e:
1811 : l'arc €lectrique fut mis en €vidence par SIR
Humphry Davy (UK) chimiste anglais qui d€couvrit
la lampe de suret€ pour mineur.
1855 : Nicolas de Bernados et Olzerski (RU)
mirent au point un proc€d€ dans lequel l’arc
€lectrique €clate entre une €lectrode de
charbon et la piƒce ‚ souder. La qualit€ de
soudure €tait m€diocre.
1889 : Zerener (US) fit €clater un arc
€lectrique entre deux €lectrodes de charbon
et en apportant du m€tal d’apport. Ce proc€d€
fut am€liorer plus tard par WEIBEL.
1904, Oscar Kjellberg (SU), qui a cr€e ESAB,
invente et brevƒte l’€lectrode enrob€e.
1924 : Bernohod (FR) pr€sente le procƒde qui permet de faire fondre
une €lectrode fusible par un porte €lectrode.
1
Le soudage ‚ l’€lectrode enrob€e est
actuellement le plus r€pandu car ils existe
une multitude d’€lectrodes (enrobage) qui
permettent tous types d’assemblages dans
diff€rentes positions.
Soudage chalumeau OA
1901 : Picard et Foucher (FR) inventent le
chalumeau oxyac€thyl€nique (m€lange de
Chalumeau soudeur
gaz oxygƒne et ac€tylƒne), qui permet de
souder, braser.
De nos jours le soudage oxyac€thyl€nique n’est employ€ que par les
chauffagistes ou dans des cas sp€ciaux de fabrications
Il est remplac€ par le soudage MIG MAG qui permet de souder
rapidement .
Soudage par points
1877 ELIHU TOMSON (US) invente le
proc€d€ de soudage par r€sistance
1919 David SCIAKY (US) met un brevet de
mise au point du soudage par r€sistance
Proc€d€ beaucoup utilis€ dans l’industrie automobile pour le soudage
des t„les fines.
Proc€d€ MIG MAG
1924 : Alexandre (US) met au point un proc€d€
dans lequel un arc €lectrique €clate dans une
atmosphƒre protectrice entre un fil et la piƒce a
souder. Cette invention €tablit les rƒgles du
proc€d€ MIG qui d€veloppera aprƒs la guerre de
1940.
1949 : Al Muller, Glen Gibson et Nelson
Anderson (US) mettent un brevet nomm€ Airco.
Proc€d€ TIG
1924 LANGMUR (US) obtient un brevet
dans lequel un arc €lectrique €clate
entre deux €lectrodes de tungstƒne
sous une atmosphƒre d’hydrogƒne. Ce
proc€d€ fut appel€ hydrogƒne atomique
puis d€rivera en TIG.
1941 Russell Meredith (US) invente le
proc€d€ TIG.
2
3) Codification des soudures:
111
Soudage ƒ l’arc avec €lectrode
enrob€e
112
Soudage ‚ l’arc par gravit€ avec
€lectrode enrob€e
113
Soudage ‚ l’arc au fil nu
114
Soudage ‚ l’arc au fil fourr€
115
Soudage ‚ l’arc au fil enrob€
118
Soudage ‚ l’arc avec €lectrode
couch€e
12
Soudage ‚ l’arc sous flux en poudre
soudage a l’arc sous flux
121
Soudage ƒ l’arc sous flux en
poudre avec fil €lectrode
122
Soudage ‚ l’arc sous flux en poudre
avec €lectrode en bande
13
131
135
136
14
141
Soudage ‚ l’arc sous protection de
gaz inerte avec fil €lectrode
fusible
Soudage MIG soudage ƒ l’arc
sous protection de gaz inerte
avec fil €lectrode fusible
Soudage MAG soudage ƒ l’arc
sous protection de gaz actif avec
fil €lectrode fusible
Soudage ‚ l’arc sous protection de
gaz inert avec fil €lectrode fourr€
Soudage sous protection gazeuse
avec €lectrode r€fractaire
Soudage TIG soudage sous
atmosph•re inerte avec €lectrode
de tungst•ne
149
Soudage ‚ l’hydrogƒne atomique
15
Soudage au plasma
18
Autre proc€d€ de soudage ‚ l’arc
181
Soudage ‚ l’arc avec €lectrode au
carbone
185
Soudage ‚ l’arc tournant
21
Soudage par point ( par
r€sistance)
22
Soudage ‚ la molette
221
Soudage ‚ la molette par
recouvrement
225
Soudage ‚ la molette avec feuillard
23
Soudage par bossage
24
Soudage par €tincelage
25
Soudage en bout par r€sistance
pure
29
Autre proc€d€ de soudage par
r€sistance
291
Soudage par r€sistance ‚ haute
fr€quence
31
Soudage oxygaz
311
Soudage oxyac€thyl€nique
312
Soudage oxypropane
313
Soudage oxydrique
32
Soudage a€rogaz
321
Soudage aeroac€thyl€nique
322
Soudage a€ropropane
41
Soudage par ultrason
42
Soudage par friction
43
Soudage ‚ la forge
44
Soudage par haut €nergie
m€canique
441
Soudage par explosion
46
Soudage par diffusion
47
Soudage aux gaz par pression
48
Soudage ‚ froid
Soudage par r€sistance
Soudage ‚ l’arc avec €lectrode
fusible sans protection gazeuse
Soudage aux gaz
11
Soudage par pression
Soudage ‚ l’arc €lectrique
Afin de reconnaitre le type de soudage, une codification normalis€e
‚ €t€ r€alis€e :
3
Brasage
Brasage fort
71
Soudage aluminothermique
911
Brasage fort par infrarouge
72
Soudage sous laitier
912
Brasage fort au gaz
73
Soudage electrogaz
913
Brasage fort au four
74
Soudage par induction
914
Brasage fort au tremp€
75
Soudage par radiation lumineuse
915
Brasage fort au bain de sel
916
Brasage fort par induction
751
Soudage au laser
917
Brasage fort par ultrason
752
Soudage par image d'arc
918
Brasage fort par r€sistance
753
Soudage par infrarouge
919
Brasage fort par diffusion
76
Soudage par faisceau d’€lectrons
923
Brasage fort par friction
77
Soudage €lectrique par percussion
924
Brasage fort sous vide
93
Autres procƒdes de brasage fort
78
Soudage des goujons
781
Soudage ‚ l’arc des goujons
782
Soudage des goujons par
r€sistance
94
Brasage tendre
941
Brasage tendre par infrarouge
942
Brasage tendre aux gaz
943
Brasage tendre au four
944
Brasage tendre au tremp€
945
Brasage tendre au bain de sel
946
Brasage tendre par induction
947
Brasage tendre par ultrasons
948
Brasage tendre par r€sistance
949
Brasage tendre par diffusion
951
Brasage tendre ‚ la vague
952
Brasage tendre au fer
953
Brasage tendre par friction
954
Brasage tendre sous vide
96
Autres proc€d€s de brasage
tendre
97
Soudobrasage
971
Soudobrasage au gaz
972
Soudobrasage ‚ l’arc
Autres proc€d€s de soudage
91
4
DESIGNATION DES SOUDURES
1) G€n€ralit€s :
Les plans de fabrication d’un ensemble soud€ comporte souvent des
indications graphiques particuliƒres relatives ‚ l’ex€cution des soudures.
Cette symbolisation graphique est normalis€e suivant la norme NF EN
22553 de Ao…t 1994 et comporte plusieurs €l€ments symboliques.
2) Repr€sentation normalis€e des soudures :
Sur les dessins deux types de repr€sentations sont utilis€es :
A) Repr€sentation simplifi€e :
Elle utilise peu de symboles, elle est
r€alis€e ‚ partir de triangle ou de v€
noircis chaque fois que la vue
correspond ‚ une section droite du
cordon (vue de face ou coupe) et par
succession de petit trait curviligne
dans les autre cas (vue de dessus).
B) Repr€sentation symbolique normes internationale :
Les cordons ne sont pas dessin€s, seule la ligne du joint est
repr€sent€e. La forme et les dimensions de la soudure sont indiqu€es
sous forme d’une cotation compos€e d’une ligne repƒre, ou flƒche, et
d’une ligne de r€f€rence portant une s€rie de symboles et indication
normalis€es. Vous pouvez trouver sur le plan de fabrication des
combinaisons de symboles €l€mentaires pour une m†me soudure.
Symbole €l€mentaire
Symbole suppl€mentaire
Indication
compl€mentaire
Ligne d’identification
Longueur intervalle
Longueur cordon
Nombre cordon
Dimension €ventuelle
5
Indication compl€mentaire
Joint soud€
Symbolisation compl€mentaire :
Combinaison de symboles €l€mentaire :
Symboles €l€mentaires :
Reprise ‚
l’envers
D’angle
Bouchon
ou entaille
Par points
En ligne
continue avec
recouvrement
Symbolisation suppl€mentaire :
Peut †tre compl€t€e par un symbole suppl€mentaire de forme de la
surface ext€rieur de la soudure en pr€cisant sont aspect.
L’absence de symbole indique que l’aspect n’est pas pr€cis€
Pr€cise certaines conditions d’ex€cution
de la r€alisation de la soudure
6
3) Exercices :
:…………………………
:…………………………
20 :………………………………
:…………………………
21 :…………………………………
6 :…………………………
:………………………
150 :…………………………
50 :………………………………
5 :………………………………
135 :………………………………
:………………………………
Z
:……………………………….
111 :…………………………………………………………..
:…………………………………
Y
:………………………………
:……………………………
141 :…………………………………
7
PREPARATION DES JOINTS A
SOUDER
La piƒce doit †tre pr€par€e avant le soudage avec certaine rƒgles,
qui peuvent †tre €tablie dans le DMOS. Les joints ‚ souder doivent
†tre:
-Sans peinture, ni graisse, oxydation….
-Blanchis ( meule) €vite les impuret€s dans la soudure
Chanfrein
Talon 1.5 ‚ 2mm
Ep
Jeu3 ‚ 4mm
Suivant l’€paisseur de la piƒce (minimum 5 mm):
-Un type de chanfrein appropri€ (r€aliser par; oxycoupage;
usinage, meulage…)
- Un talon ( de 1.5 ‚ 2mm)
- Un jeu sont n€cessaire pour une bonne p€n€tration (placer une
ˆme d’€lectrode en €pingle sur les surfaces pour obtenir le jeu
appropri€)
Rond
Rond
Rond
Soudure
Rond
Špingle
Špingle
On placera des ronds (‰ est proportionnel au diam€tre du tube ou
de la masse de la piece),ils sont r€partit et soud€s sur la
p€riph€rie de la pr€paration. Ils doivent …tre soud€s ƒ
l’ext€rieur du chanfrein afin de ne pas ab†m€ le talon de la
pr€paration.
8
Types de pr€parations:
 Bord relev€


 Bord a bord
avec ou sans jeu


 Chanfrein Y

 Chanfrein X
avec talon
 Tulipe ou U


 Double tulipe ou
double U

 A clin
Chanfrein


 naturel

En angle
Exemple de r€partition des passes:
Exemples de types de cordons:
9
SECURITE LORS DU SOUDAGE
Lors du soudage des rƒgles de s€curit€ doivent †tre appliqu€es:
- Le poste doit avoir aucune anomalie (fil €lectrique, tuyau, poste,…)
-Des rayons lumineux sont €mis par l’arc de soudage et il peut aussi
avoir des projections , c’est pour cela que l’on utilise des
protections personnelles et collective , ainsi que de l’outillage :
EPI : €quipement de protection individuelle
Protection
oculaire
Protection du visage
Lunette
verre blanc
(nettoyage)
Cagoule
Masque
Protection du corps
C‡te de
travail
Veste
en cuir
Protection des pieds
Chaussure
de
s€curit€
Cagoule
ƒ
cellule
Cagoule ƒ
cellule avec
respirateur
Protection auditive
Casque
antibruit
Tablier
en cuir
Bouchons
d’ oreilles
Protection
des mains
Gu…tre
Gant en
cuir ƒ
manchette
10
Outillage
Pince
Brosse
m€tallique
Marteau
ƒ piquer
- Le verre de soudage doit †tre adapt€ a votre travail
-Un r€glage appropri€ de l’intensit€ et ou du d€bit de gaz
- Pr€parer votre poste de travail pour travailler dans la meilleur position
- Installer les protections collectives :
Protections collectives
Aspiration
Ecran
protecteur
- Ventiler votre zone de travail contre les risques d’intoxication
- Nettoyer et ranger votre poste de travail
11
Gaz de protection en soudage
Suivant les fabricants les m€langes gazeux portent un nom diff€rents,
mais la composition ne change pas
Ar = argon
He = h€lium
O‹ = dioxygƒne
CO‹ = dioxyde de carbone
N‹=di azote
12
PROCEDE 21
Soudage par point par r‚sistance
1) Principe :
Les piƒces ‚ souder sont superpos€es
et sont serr€es localement entre deux
€lectrodes en alliage de cuivre.
L'ensemble piƒces / €lectrodes est
travers€ par un courant de soudage qui
provoque une €l€vation de
temp€rature par effet Joule et la
fusion localis€e des deux piƒces dans
la zone de positionnement des deux
€lectrodes.
Le cycle est r€alis€ en 4 temps :
- Accostage de la piƒce
- Soudage (intensit€ ampƒres)
- Maintien (temps en seconde)
- Temps mort entre deux points
La distance minimale entre le point de
soudure et le bord de la piƒce env 2 fois
l'€paisseur + 4 mm
Les points doivent †tre s€par€s par 3
fois le diamƒtre du point de soudure
Pour un bon soudage les t„les doivent †tre propre
sans peinture, rouille, calamine, puis d€cap€es ou
meul€es.
Pour contr„ler un bon soudage r€aliser un d€boutonnage de la piƒce.
13
2) Utilisations;
- Rapidit€ d'ex€cution
- Limitation des d€formations
- Absence de pr€paration des bords ‚ souder
- Possibilit€ d'automatisation
-Assemblage uniquement par recouvrement
- Špaisseur soud€e limit€e ‚ la puissance de la machine
3) Mat€riaux concern€s;
- Permet le soudage de diff€rents m€taux comme l’acier, l’inox,
l’aluminium…
4) Poste - €lectrode;
Toutes les machines sont faites sur le m†me principe, on a deux
€lectrodes (une fixe, l’autre mobile) en alliage de cuivre, refroidies
par un circuit d’eau.
Les machines peuvent †tre : portatives, Fixes
Le diamƒtre de contact de l'€lectrode doit †tre d'environ 2 fois
l'€paisseur de la pi•ce ƒ souder + 3 mm et sont chanfrein€es
(angle de 120Ä)
14
PROCEDE 97
Soudobrasage
1) Principe :
Accrochage intergranulaire
Le soudobrasage est un procƒde de
soudage h€t€rogƒne c’est l’assemblage de
deux m€taux de nature identique ou
diff€rentes par l’utilisation d’un m€tal
d’apport (laiton) dont le point de fusion est
inferieur ‚ celui des deux autres. On
utilise un d’un chalumeau oxyac€tyl€nique
afin d’apporter une chaleur entre 700 et
900 ŒC. Le m€tal d’apport accompagn€ d’un
flux d€capant qui sera fondu afin d’obtenir
un bon mouillage. Les surfaces doivent †tre
propre et d’une certaine rugosit€ afin que
la soudure accroche sur les bords ‚ souder.
R€glage du d€bit de la buse :
- Bord ƒ bord : 50 ‚60 l/h par mm d’€paisseur.
- En angle : 75 ‚ 80 l/h par mm d’€paisseur
Choix du m€tal d’apport: Le diamƒtre sera de 2 mm jusqu’‚ des
€paisseurs ‚ souder de l ’ordre de 3mm, au dessus, le diamƒtre sera
€gale au 3/4 de l’€paisseur.
Il existe aussi d’autre technique de brasage qui varient suivant la
chaleur en ŒC et le m€tal d’apport:
- Brasage fort 91 : temp€rature de fusion de 400 ‚ 600ŒC,
soudage cuivre, zinc, laiton, acier, inox,
- Brasage tendre 94 : temp€rature de fusion de inf€rieure ‚
450ŒC, Cuivre, laiton, bronze, zinc, plomb
2) Utilisations;
-R€parations de piƒces
- Assemblage de m€taux diff€rent
- Moins de d€formation que le soudage 0A
temp€rature de fusion moins €lev€e
15
3) Mat€riaux concern€s;
- Permet le soudage de diff€rents m€taux comme l’acier, l’inox,,
acier galvanis€s, l’aluminium, fonte, cuivre…
4) Produit d’apport – gaz - mat€riel;
Gaz:
L’ac€tyl•ne: ogive marron, tuyau rouge,
pression de la bouteille 15 bar, pression
d’utilisation 0.2 ‚ 0.8 bar.
Il est obtenu par r€action de l’eau sur du
carbure de calcium.
L’oxyg•ne: ogive blanche, tuyau bleu,
pression de la bouteille 200 bar, pression
d’utilisation 1 ‚ 2.5 bar
Il est obtenu par liqu€faction de l’air.
Le m€tal en laiton (cuivre + zinc) baguette
de fil de ‰ 2 mm ‚ ‰ 4,0 mm, qui peut †tre
recouvert d’un flux poudre d€capante ou
bien le d€capant est ‚ cot€ et se retrouve
sous diff€rentes formes : liquide, en poudre,
en gaz.
16
PROCEDE 111
Soudage ƒ l’arc ‚lectrique avec ‚lectrode
enrob‚e
1) Principe :
Le proc€d€ de soudage ‚ l ’arc €lectrique avec €lectrodes
enrob€es SAEE (111) est un soudage autogƒne qui consiste ‚
mettre en fusion les piƒces ‚ souder par une trƒs haute
temp€rature fournie par l’arc €lectrique (au moins 3000 Œ) et
d’apporter un m€tal d’apport de m†me nature que la piƒce ‚ souder
(c'est le r„le de l'ˆme de l'€lectrode)
Intensit€ de soudage ‚ plat:
Intensit€ en amp•res = 50 X (  de l’€lectrode - 1)
Intensit€ de soudage en angle:
Intensit€ en amp•res =50 X ( de l’€lectrode-1)+20%
2) Utilisations;
- Šconomique (car beaucoup utiliser)
- Souder dans diff€rents lieux (atelier ou chantier) et
diff€rentes positions
- Grande r€sistance des soudures
17
3) Mat€riaux concern€s;
- Permet le soudage de diff€rents m€taux comme
l’acier, l’inox, la fonte, l’aluminium…
4) Produit d’apport - mat€riel:
Les €lectrodes ont diff€rent types d’enrobages, leurs utilisation
et le diamƒtre (1.6 ‚ 8mm) est choisis suivant le travail ‚
r€aliser, en voici quelques une:
-Rutile (R) ou enrobage rutile €pais (RR) : pour les travaux
courant.
-Basique (B) pour les travaux relevant des caract€ristiques
m€caniques (elle sont €tuv€es).
- Cellulosique (C) pour les soudures ‚ forte p€n€tration en
position descendante (travail pipeline).
Les plus utilis€es seront l’€lectrode rutile et basique
Rutile
Basique
Laitier
Se d€tache facilement.
Facile ‚ enlever, peu abondant, aspect
vitreux.
Qualit€
Trƒs bonne.
Excellente. Trƒs r€sistant ‚ la fissuration.
Utilisation
Tous travaux courants.
Travaux de qualit€ et/ou en position.
Polarit€
N€gative -
Positive + sauf pour la p€n€tration -
Etuves
18
PROCEDE 121
Soudage ƒ l’arc sous flux solide avec fil ‚lectrode
1) Principe :
Le soudage ƒ l'arc sous flux
solide €lectro-conducteur est
r€alis€ ‚ partir d'un arc €lectrique
cr€€ et entretenu entre le fil
€lectrode d'apport de m€tal
d€vid€ ‚ une vitesse constante et
la piƒce ‚ souder. Un d€p„t
continue de flux en poudre
(parfaitement €tuv€ et de
granulom€trie homogƒne) recouvre
l'extr€mit€ du fil €lectrode et la
piƒce ‚ souder. L'arc de soudage
et le bain de fusion sont non
visibles pendant le soudage.
L'€nergie calorifique de l'arc fait
fondre localement la piƒce ‚
assembler. Aprƒs refroidissement
le flux en poudre se solidifie et
recouvre le cordon de soudure se
transformant en laitier solidifi€
protecteur. Le flux en poudre non
fondu est r€cup€r€ ‚ l'aide d'un
aspirateur et recycl€ aprƒs
tamisage.
Le proc€d€ de soudage est essentiellement utilis€ en
installation automatique. La t†te de soudage est reli€e au
g€n€rateur de soudage ‚ sa borne positive, sont courant est
continu (intensit€s inf€rieures ‚ 1000 ampƒres). Le courant
peut †tre alternatif dans certains cas (intensit€s
sup€rieures ‚ 1000 ampƒres).
19
2) Utilisations;
- En chaudronnerie, charpente m€tallique…
- Grande vitesse de soudage (40 centimƒtres ‚ 2 mƒtres / minute)
- P€n€tration trƒs importante, trƒs bel aspect du cordon
- Taux de d€p„t de 3 ‚ 10 kilogrammes par heure
- Pas de pr€paration de chanfrein dans certains cas
- Limitation des d€formations
- Arc non visible - Confort de l'op€rateur (pas d'€mission de rayons
U.V.)
- Aucune €mission de fum€es
- Large gamme d'€paisseur et d'application
- Bonnes qualit€s de joint et bonnes caract€ristiques m€caniques
3) Mat€riaux concern€s;
- Permet le soudage de diff€rents aciers : acier alli€ acier
inoxydable, acier r€fractaire.
4) Produit d’apport - mat€riel :
Les flux sont compos€s d'oxydes de manganƒse, de silicates
complexes de chaux, d'alumine. Ils sont utilis€s sous forme de
granul€s calibr€s obtenus par concassage ou frittage. La
granulom€trie est plus ou moins fine et varie en fonction de la
forme du joint et de l'intensit€ de soudage. Le m€tal d’apport est
en bobine, le diamƒtre varie suivant les utilisations (de ‰ 1,2 ‚ ‰ 8
mm).
20
PROCEDE 131 - 135
M‚tal Inert Gas – M‚tal Active Gas
1) Principe :
Un arc €lectrique jaillit entre la piƒce ‚ souder et l ’€lectrode en
fil fusible ; il provoque la fusion du m€tal pendant qu ’un jet de
gaz protƒge l’€lectrode et le bain de fusion.
Paramƒtres influent sur le soudage:
voir annexe
U = la tension de l’arc en volts V,
c'est elle qui conditionne le
r€gime de transfert
I = l’intensit€ de l’arc en amp•res A,
elle est fonction de la vitesse de
d€vidage du fil
v = vitesse du fil , elle doit †tre €quilibr€e
avec la vitesse de fusion du fil. Cet €quilibre
se r€alise en fonction du diamƒtre du fil et
de l’intensit€ affich€e.
2) Utilisations;
Suivant la tension et l’amp€rage le transfert de m€tal
(formation de la goutte de m€tal) peut vari€ : Court-circuit,
Globulaire, Pulv€risation axiale.
21
2) Utilisations:
- Forte productivit€ par rapport ‚ l'ARC E.E. et
le TIG
- Grande vitesse de soudage
- Taux de d€p„t de m€tal important
- Pas de laitier ‚ d€crasser
- Large gamme d'€paisseur
-Soudage dans toutes les positions
- Proc€d€ automatisable et utilisable en
robotique
3) Mat€riaux concern€s:
- 131: MIG M€tal Inert Gas : les aciers inoxydable,
aluminium, cuivre…
- 135: MAG - M€tal Active Gas : aciers ordinaire.
4) Produit d’apport – gaz - mat€riel:
Le m€tal d’apport est en bobine, le diamƒtre
varie suivant les utilisations (de ‰ 0.6 ‚ ‰ 2.4
mm). Il peut †tre fourr€ laissant un laitier sur
la soudure (absence de gaz);
Suivant le proc€d€ le gaz est diff€rent, le d€bit varie de 10 ƒ 30
litres/minute :
- 131 : Argon pur, Argon + H€lium, …
- 135 : Argon + CO2, Argon + O2,…
D€tail d’une torche :
Buse
Tube
contact
Diffuseur
de gaz
Ressort de
maintien
G‰chette
22
ABAQUE REGLAGE PROCEDE 135 MAG
MATIERE : ACIER S235
ECART ENTRE LA BUSE ET LA PIECE : 7 A 15 mm
DEBIT DE GAZ : 12 A 18 l/min
TYPE DE JOINTS
BORD Ä BORD
E
jeu
ANGLE
INTERIEUR
ANGLE
EXTERIEUR
VITESSE DU TENSION DE INTENSITE DE VITESSE DE
FIL
SOUDAGE
SOUDAGE
SOUDAGE
(m/min)
(V)
(A)
cm/min
EPAISSEUR DE
LA TÇLE
Å DU
FIL
1
0.8
3Ä4
17.5
70
30
1.2
0.8
4 Ä 4.5
17.75
75
28
1.5
1
4 Ä 4.5
18
80
28
2
1
4.5 Ä 5
18.25
85
28
3Ä4
1
5.5 Ä 6.5
19.5
110
28
5Ä6
1
7
23
180
28
1
0.8
4.5 Ä 5
18
80
45
2
1
3Ä4
19
100
40
3
1
4 Ä 4.5
23
180
30
4
1
4.5 Ä 5.5
24
200
26
5
1
6Ä7
26.5
250
25
6
1
7Ä8
28
280
20
1 Ä 1.5
0.8
2Ä3
18
80
40
2
0.8
4Ä5
18.5
90
35
3
1
4.5 Ä 5.5
20
120
30
4Ä5
1
5Ä6
24
200
30
6
1
6Ä7
25
220
25
8
1
7Ä8
28
280
25
23
PROCEDE 141
Tungsten Inest Gas
1) Principe :
TIG (Tungsten Inert Gas)
est un proc€d€ ‚ l'arc sous
protection de gaz inerte
avec une €lectrode infusible
(tungstƒne). Le soudage est
r€alis€ ‚ partir d'un arc
€lectrique cr€€ et
entretenu entre l'€lectrode
infusible de tungstƒne et la
piƒce ‚ souder. Le m€tal d'apport, baguette de fil est amen€
manuellement dans le bain de fusion, il peut †tre automatis€.
L'€nergie calorifique de l'arc fait fondre localement la piƒce ‚
assembler et le fil d'apport pour constituer le bain de fusion et aprƒs
refroidissement le cordon de soudure.
Une variante existe appel€e
TIG FORCE, sa p€n€tration
peut souder des piƒces en
une fois. La torche ‚ une
2eme arriv€e de gaz dans la
buse.
Le bain de fusion est prot€g€ de l'atmosphƒre externe par un c„ne
invisible de gaz. Une protection suppl€mentaire (protection envers) est
n€cessaire pour les aciers inoxydable, titane, … Elle €vite le rochage,
c’est un noircissement et croute de la soudure (ex tra•nard,
chambrage,..)
24
2) Utilisations:
TIG:
- Simple d'emploi
-Travail fin et pr€cis
- Large gamme d'€paisseur
-Trƒs bonnes qualit€s de joint et
bonnes caract€ristiques m€caniques
- Soudage dans toutes les positions
-Proc€d€ automatisable
TIG FORCE (les plus du TIG)
- Am€lioration de la productivit€ et
de la p€n€tration
-Soudage 1 passe bord ‚ bord sans
pr€paration jusqu'‚ 6 mm
- Diminution de la consommation de
m€tal d'apport et d€formations
3) Mat€riaux concern€s:
Suivant le type de courants €lectrique :
- Courant continu : symbole DC : Aciers
ordinaire, aciers inoxydable, cuivre, titane…
- Courant alternatif symbole ~ AC : aluminium
4) Produit d’apport – gaz – mat€riel:
- Un g€n€rateur €lectrique fournit le courant continu ou alternatif
(intensit€ de 5 ‚ 300 A) r€glages suivant ‰ du fil, la position de
soudage, le type d'assemblage, matiƒre. La polarit€ de l'€lectrode
est toujours n€gative en courant continu (polarit€ directe).
- Les €lectrodes de tungstƒne sont codifi€es suivant leur
composition: ex Tungstƒne pur pour acier(extr€mit€ verte)
Tungstƒne thori€ aluminium (extr€mit€ rouge). Le diamƒtre varie
de ‰ 0,8 mm ‚ ‰ 4,0 mm) suivant l’intensit€ de travail
- Le diamƒtre du m€tal d’apport suivant la nature du m€tal de base
varie de ‰ 0,8 mm ‚ ‰ 8 mm
- Le d€bit du gaz de protection est de 5 ‚ 25 litres/minute. Soit
pur ou en m€lange :Argon, Argon + H€lium, Argon + H2, … suivant
le type de mat€riaux ‚ souder.
25
ABAQUE REGLAGE PROCEDE 141 TIG
26
PROCEDE 311
Oxyac‚thyl‚nique
1) Principe :
Le proc€d€ de soudage
oxyac€tyl€nique OA (311)
est un soudage ‚ la flamme
autogƒne. Il est r€alis€ ‚
partir de la chaleur d'une
flamme n€e de la combustion
d'un gaz combustible
(ac€tyl•ne) et d’un gaz comburant (l’oxyg•ne). La temp€rature de
la flamme peut atteindre les 3200ΠCelsius.
Le m€tal d'apport est amen€ manuellement dans le bain de fusion. Le
d€bit d'un chalumeau soudeur s'exprime en litres d'ac€tylƒne par
heure
R€glage du d€bit de la buse :
100l/h par millimƒtre d’€paisseur (‚ plat)
125l/h par millimƒtre d’€paisseur (angle int€rieur)
75l/h par millimƒtre d’€paisseur (angle ext€rieur)
Choix du m€tal d’apport: €paisseur de la t„le e + 1 mm
2) Utilisations;
-T„le fine
- Tube de petit diamƒtre (chauffagiste)
- Facile de d€placer le poste sur un chantier
- D€formation importante
- Trƒs on€reux et lent
- Il est maintenant remplacer par les proc€d€s de soudage ‚ l’arc
€lectrique
3) Mat€riaux concern€s;
- Permet le soudage de diff€rents m€taux comme l’acier, la fonte,
l’aluminium, le cuivre…
27
4) Produit d’apport – gaz – mat€riel:
Gaz:
L’ac€tyl•ne: ogive marron, tuyau rouge, pression
de la bouteille 15 bar, pression d’utilisation 0.2 ‚
0.8 bar.
Il est obtenu par r€action de l’eau sur du carbure
de calcium.
L’oxyg•ne: ogive blanche, tuyau bleu, pression de
la bouteille 200 bar, pression d’utilisation 1 ‚ 2.5
bar
Il est obtenu par liqu€faction de l’air.
Les buses sont compos€es d’un
orifice calibr€ de sortie du
m€lange gazeux. Ce d€bit peut
varier de 5 ‚ 5000 litres par
heure.
Le m€tal d'apport suivant la nature du m€tal de base (baguette de
fil de ‰ 0,8 mm ‚ ‰ 4,0 mm)
28
Comparatif des proc‚d‚s
Proc€d€
Gaz
Arc €lectrique
OA
Soudobrasage
Fusion
du m€tal
La flamme
cr€e un bain
de m€tal en
fusion
La flamme
chauffe le
m€tal de base
et fond le
m€tal d’apport
NŒ
proc€d€
311
97
Protecti
on du
m€tal
fondu
Le r€glage de la flamme neutre
isole, protƒge le m€tal et le
m€tal d’apport fondu
Electrode
enrob€e
MIG MAG
TIG
Sous l’effet de l’arc €lectrique, le m€tal de base
est fondu, il y a formation d’un bain de fusion
111
MIG 131
MAG 135
141
L’enrobage fondu
cr€e une
protection
gazeuse du m€tal
en fusion
Le gaz de
protection
actif MAG
(argon+Co‹) ou
inerte 131
(argon pur)
protƒge le bain
de fusion et la
zone de m€tal
fondu
Le gaz
inerte
(argon)
protƒge le
bain de
fusion et la
zone de
m€tal fondu
Apport
de m€tal
Baguette de
m€tal d’apport
Baguette de
m€tal d’apport
en laiton
Une €lectrode
Une €lectrode
fusible (fil)
Baguette
de m€tal
d’apport
Sens de
soudage
‚ plat
De droite ‚
gauche
De droite ‚
gauche
De gauche ‚
droite
De droite ‚
gauche en
poussant
De droite ‚
gauche
M€tal ‚
souder
Acier, fonte,
aluminium,
cuivre
Acier, acier
galvanis€,
aluminium,
cuivre, fonte
Acier, inox,
fonte, aluminium
Acier, inox,
fonte,
aluminium,
cuivre
Acier,
inox,
fonte,
aluminium,
cuivre,
titane
Rentabili
t€ du
proc€d€
Lent et tr•s
couteux
Lent, moins
de
d€formation
que le
proc•de OA
Soudure de tr•s
bonne qualit€
Proc€d€
rapide
Tr•s haute
qualit€
29
Traitements thermiques TTH et
m‚tallurgie
On appelle traitements thermiques les op€rations de chauffage et
refroidissement des aciers ‚ des temp€ratures bien d€finies dans
des temps d€termin€s.
La trempe consiste ‚ d’augmenter la duret€ d’un m€tal, en le
chauffant ‚ une temp€rature et en le refroidissant plus ou moins
rapidement.
Le revenu est effectuer obligatoirement aprƒs une trempe, il a
pour but de diminuer la fragilit€ du m€tal tremp€ en lui rendant une
certaine €lasticit€ tout en lui conservant sa duret€.
Le recuit consiste ‚ chauffer un m€tal pour lui rendre les
propri€t€s qu'il avait perdu lors de traitements ant€rieurs
(trempe, recuit, soudure, etc…).
Il y a diff€rent type de recuit:
- Recuit d’homog€n€isation : il se pratique sur les aciers brute de
coul€e
- Recuit de r€g€n€ration : il a pour but d’affiner le grain de
l’acier.
- Recuit d’adoucissement : il a pour but de supprimer les effets
de la trempe d’un acier et d’en faciliter l’usinage
- Recuit de recristallisation : il a pour but de supprimer
l’€crouissage de l’acier, qui commence a dispara•tre vers 200ŒC. La
temp€rature de chauffe d€pends de la composition et du taux
d’€crouissage de l’acier.
Le diagramme de Shaeffler : est
utilis€ pour :
-choisir un m€tal d’apport adapt€,
garant de bonnes qualit€s
- d’appr€cier la structure de la zone
fondue
-d’appr€hender les diff€rents risques
m€tallurgiques lors d’un assemblage
soud€.
30
Le diagramme fer carbone est utilis€ pour comprendre la
transformation mol€culaire des aciers et fontes lors des
traitements thermiques.
Il fait appara•tre les deux grandes familles de m€taux ferreux :
- les aciers (entre 0,008 % et 1,7 % C)
- les fontes (de 1,7 % ‚ 6,67 % C).
ZAT : Lors du soudage un traitement
thermique s’effectue autour de la
soudure , cette zone s’appelle la ZAT (
zone affect€e thermiquement). Les
fissures ou cassures se retrouvent
soit dans la soudure ou ‚ cot€ de la
ZAT.
31
DEFORMATIONS ET DEFAUTS DES
SOUDURES
1) D€formations des soudures:
Lors du soudage des d€formations
peuvent appara•tre, donc il faut alterner
les soudures pour €viter ‚ la piƒce de
travailler, mais on peux aussi brider la
piƒce ou la pr€ d€former. Il faut aussi
tenir compte du retrait de soudage
lorsqu'il y a un jeu, il est de Ž du jeu de
soudage. On peut aussi brider la piƒce
(clame, pontet, boulonnage,.. )
Si une d€formation se produit on utilisera diff€rentes m€thodes de
redressage:
- Marteler la soudure
- Redresser la piƒce ‚ la presse
- Chaude de retrait (chauffer au chalumeau la zone et refroidir
brusquement (eau, air) attention au type de mat€riaux (cause de
trempe, fissuration…)
On peut aussi associer les m€thodes (ex: chauffe et martelage)
2) D€fauts des soudures:
Ils sont du : ‚ la matiƒre ‚ souder, au mauvais paramƒtres lors du
soudage (r€glage, avance, protection gazeuse, …) et aux techniques
de soudage non maitris€ (position, avance irr€guliƒre trop rapide ou
trop lente .
Ils se pr€sentent en six groupes:
32
Groupe 1 : Fissures
- A chaud  : refroidissement trop brusque
- A froid : contraintes, hydrogƒne

Groupe 2 : cavit€s
- Retassure : d€fauts sont fr€quents en fin de
passe, et doivent †tre €limin€s avant reprise

- Soufflure : poches de gaz qui n'ont pu se
d€gazer lorsque le bain de fusion €tait liquide
Groupe 3 : inclusion solide

- Inclusion de laitier: mauvais meulage entre
les passes, mauvaise intensit€

- Inclusion mÄtallique : contact accidentel de
l'€lectrode TIG
Groupe 4 : manque de fusion et de p€n€tration,
- Manque de fusion: intensit€ trop faible, avance trop rapide
- Manque de pÄnÄtration  : intensit€ trop faible

Groupe 5 : d€faut de forme
- Caniveau  : courant de soudage trop intense et ‚ une
technique op€ratoire d€fectueuse
- SurÄpaisseur  : vitesse de soudage trop lente ou intensit€
trop faible
- Manque d’€paisseur: remplissage incomplet entre les bords ‚
souder (forme de gouttiƒre)

- Effondrement: fusion excessive
-Excƒs de p€n€tration: pr€paration incorrecte, une intensit€
trop forte
- D€faut d’alignement: montage incorrect des €l€ments ‚
assembler ou rupture du pointage avant soudage.
- D€formation angulaire: piƒce non contrainte, cordons mal
repartit
- Trou: Bain de fusion trop important
- Rochage: sur acier inox (mauvaise protection gazeuse envers)
- Mauvaise reprise: cordon non nettoy€
Groupe 6 : d€fauts divers:
- Coup d’arc: amor•age accidentel de l'arc
- Projection ou perle: €claboussures de m€tal en fusion, intensit€
trop €lev€e, soufflage magn€tique,…
33
CONTR„LES
CONTR•LE DES
DESSOUDURES
SOUDURES
Les contr„les sont r€alis€s sur des €chantillons ou des fabrications
en s€rie. Ils permettent de contr„ler la nature du m€tal et de
contr„ler la soudure. Ils sont class€s en deux cat€gories:
- Non destructifs: contr„le visuel et dimensionnement, ressuage,
radiographie, magn€toscopie, ultrason, mise sous pression…
-Ils sont effectu€s suivant des normes par des personnes
certifi€es COFREND (COnf€d€ration FRan•aise pour les Essais
Non Destructifs)
- Destructifs: macrographie, essais de pliage, traction, duret€,
r€silience, …
Pour ces essais des €prouvettes sont pr€lev€es ( m€tal de base ou
de la soudure).
34
1) Contr‡le non destructif:
a) Contr‡le visuel et dimensionnel:
Le contr„le visuel consiste ‚ v€rifier diff€rents
critƒres:
- Une surface (nettoyage des bords ‚ souder)
- Pr€paration de chanfrein (angle et bords)
- Soudure (p€n€tration, €paisseur du cordon)
‚ une v€rification visuelle de son €tat et
dimension. Il est r€aliser dans ‚ l’aide d’une loupe,
de cales, calibre de soudage ou jauge, miroir.
b) Ressuage
Le contr„le par ressuage permet de d€tecter des d€fauts de
compacit€, parfois trƒs fins, d€bouchant en surface et non obstru€s
(fissures, porosit€s, tapures, replis, manque de liaison) sur des
mat€riaux m€talliques non poreux et non absorbants. Aprƒs un
nettoyage soign€ de la surface ‚ contr„ler, le contr„le est r€alis€ ‚
l'aide de produits (les p€n€trants) ‚ trƒs faible tension superficielle
qui p€nƒtrent par capillarit€ dans les d€fauts d€bouchant en
surface.
1) Nettoyage de la surface ‚ ressuer et application
du p€n€trant, laisser p€n€tr€ 10 ‚ 40min.
2) Nettoyage ‚, l’eau du p€n€trant ‚
l’aide d’une €ponge
3) Appliquer le r€v€lateur afin de voir appara•tre
les d€fauts. Et nettoyer a grande eau pour
retrouver la surface d’origine.
Il se r€alise facilement:
- Avant soudage : pr€paration des chanfreins
- Pendant le soudage : contr„le entre passes, gougeage d'une
reprise envers
- Aprƒs soudage : d€fauts d€bouchant superficiels, €tanch€it€
35
c) Contr‡le radiographique ou gamma graphique
Le contr„le radiographique par
rayonnements ionisants (X ou gamma)
permet de d€tecter des d€fauts
internes de compacit€ souvent trƒs fins
(fissures, soufflures, inclusions, manque
de liaison, manque de fusion) dans les
parois des mat€riaux m€talliques. Ce
contr„le est r€alis€ ‚ l'aide d'un tube
g€n€rateur ‚ rayons X ou d'une source
radioactive gamma qui €mettent des
rayonnements ionisants.
Les rayons de faible longueur d'onde traversant la paroi du mat€riau
irradi€. Le faisceau impressionne le film radiosensible en fonction des
rayonnements transmis ‚ travers la piƒce contr„l€e pour donner
naissance ‚ l'image radiographique. La pr€sence d'un d€faut se traduit
par une variation de l'absorption du rayonnement ce qui produit des
taches blanches sur le film
M€gatoscope
D€faut d’une radio
36
Essais sous pression
Les essais sous pression sont r€alis€s en pr€sence d’un ing€nieur du
services des Mines .Ces essais sont effectu€s ‚ l’eau, l’air, l’huile…
mis sous pression par une pompe. La pression d’essais est appliqu€ a
un coefficient g€n€ralement de 1.5 fois. L’appareil essay€ sous
pression porte une plaque o• sont inscrit les pressions d’utilisation et
d ’€preuve, la date de fabrication, la date d’€preuve, le nom du
fabricant. Il re•oit aprƒs validation le poin•on de l’ing€nieur des
Mines.
36
-Magn€toscopie (m€thode du courant de Foucault)
Le contr„le magn€toscopique permet de d€tecter
des d€fauts d€bouchant (obstru€s ou non) et sousjacents (de 1 ‚ 2 mm environ) sous la surface des
mat€riaux m€talliques ferromagn€tiques (les aciers
inoxydables, les alliages de cuivre et les alliages
d'aluminium sont exclus de cette application).
Un magn€tique avec l'application simultan€e en surface d'une liqueur
magn€tique color€e ou fluorescente champ magn€tique important (>
2400 A / m traverse la piƒce ‚ contr„ler jusqu'‚ saturation
constitu€e de traceurs comme produit indicateur. Il existe
diff€rents types de m€thode :
Par circuit magn€tique
ferm€
-Ultrason
Par circuit
magn€tique ouvert
Aimantation transversale par
passage de courant
€lectrique
Le contr„le par ultrasons est bas€ sur la
transmission, la r€flexion et l'absorption
d'une onde ultrasonore se propageant
dans la piƒce ‚ contr„ler. Le train d'onde
€mis se r€fl€chit dans le fond de la piƒce
et sur les d€fauts puis revient vers le transducteur (qui joue souvent
le r„le d'€metteur et de r€cepteur). L'interpr€tation des signaux
permet de positionner le d€faut. Cette m€thode permet la possibilit€
de trouver des d€fauts en profondeur. Par contre, c'est une
m€thode lente car il faut faire un balayage m€canique exhaustif de la
piƒce. Il est d'ailleurs souvent n€cessaire de contr„ler plusieurs
surfaces de la piƒce pour pouvoir faire une repr€sentation
tridimensionnelle des d€fauts. Une onde ultrasons est €mise par un
palpeur plac€ sur la surface du mat€riau ‚ contr„ler et se propage
dans le mat€riau. Il existe des m€thodes par contact (le palpeur est
en contact avec la piƒce) ou par immersion (la piƒce et le palpeur sont
immerg€s dans de l'eau). Dans le cas de la m€thode par contact, il
est n€cessaire d'ajouter un couplant (eau ou gel) entre le palpeur et
la piƒce pour assurer la transmission des ondes. Les €chos sont
37
repr€sent€s par des pics sur l'€cran.
2) Contr‡les destructifs
Šprouvettes pour essais
Elles sont pr€lev€es, et usin€es suivant des normes: dans le m€tal de
base, le m€tal d€pos€ ou la ZAT.
Macrographie
D€finition:
L’examen macroscopique (examen ‚ l’œil nu) ou macrographique
permet de r€v€ler la structure m€tallographique d’une
€prouvette soud€e prise en travers de la soudure.
38
M€thode:
- Elle est coup€e avec une meule ‚ eau pour €viter les
€chauffements ou si elle coup€e ‚ la meule, il faudra
usiner les faces.
- Puis polis graduellement avec un touret sous eau et des
disques abrasifs de granulom€trie P120 ‚ P1220, puis de
feutre avec un ajout de des pˆtes diamant€es.
- Un r€actif chimique (acide concentr€ ) est appliqu€ sur la
surface polie et r€vƒle, par dissolution.
R€sultat:
Cet examen permet de mettre en €vidence :
- Le m€tal fondu (MF) ou zone fondue (ZF), la zone de liaison (ZL),
la zone affect€e thermiquement (ZAT), le m€tal de base (MB), la
r€partition des passes de soudure, la grosseur et la forme des
grains, la structure dendritique des passes, la r€partition
d'inclusions de soufflures et de fissures, le fibrage et la
d€formation des grains.
Essais de pliage
L'essai consiste ‚ exercer sur une €prouvette, ‚ temp€rature
ambiante, une d€formation plastique par pliage. Une seule face de
l'€prouvette est mise en extension (endroit, envers ou c‡t€). Le
pliage est r€alis€ jusqu'‚ ce que l'une des branches de l'€prouvette
fasse un angle alpha d€termin€ avec le prolongement de l'autre
branche. La norme europ€enne de r€f€rence est la NF EN 910 Mai
1996.
39
Essais de traction
L'essai de traction consiste ‚ soumettre une
€prouvette de section cylindrique ou
prismatique ‚ un effort progressif et
croissant jusqu'‚ la rupture de la piƒce
d'essai. Cet essai est r€alis€ sur une machine
sp€ciale qui enregistre les efforts et les
allongements grˆce ‚ des capteurs
d'extensiom€trie. L'essai permet de
caract€riser les propri€t€s m€caniques d'un
mat€riau ductile. Cet essai est l'un des
principaux critƒres de classement des
mat€riaux. La norme europ€enne de
r€f€rence est la NF EN 10002-1 Octobre
1990.
Le diagramme conventionnel de traction
- La phase €lastique est repr€sent€e par la
ligne OB. L'€prouvette se d€forme (Toute
la partie uniforme s'allonge - loi de Hook)
sous l'action de la charge et revient
approximativement ‚ sa longueur initiale si
la charge est supprim€e.
- La phase plastique est repr€sent€e
par la ligne BC. Les d€formations de
l'€prouvette sont permanentes et
irr€versibles. Le point B est la limite
de l'€lasticit€.
- La phase de striction est repr€sent€e par la courbe entre Fm et
D. La rupture de l'€prouvette est repr€sent€e par la lettre D.
On mesure la distance entre les deux points de d€part puis aprƒs
rupture. Le r€sultat une fois calcul€ d€fini le % d’allongement.
40
Essais de duret€ (H)
L'essai consiste ‚ appliquer sur une piƒce ‚ mesurer, un
p€n€trateur sous une charge d'appui F donn€e. La duret€ est
mesur€e par rapport aux dimensions de l'empreinte du p€n€trateur
laiss€e sur la surface du mat€riau contr„l€. L'empreinte est
d'autant plus importante que le mat€riau est mou. Les essais de
duret€ caract€risent la r€sistance qu'offre un mat€riau ‚ la
p€n€tration
Exemple d’essais dans une soudure:
41
Essais de r€silience (K)
L'essai de flexion par choc (essai de
r€silience ou essai de rupture fragile)
consiste ‚ mesurer le travail n€cessaire
pour rompre, ‚ l'aide d'une masse
pendulaire, un barreau usin€ de forme
carr€ de 1 cm2 de section, entaill€ en
son milieu par une encoche ( U ou V) et
reposant sur deux appuis. Cet essai est
r€alis€ sur une machine sp€ciale appel€
mouton pendule rotatif de Charpy qui
enregistre l'€nergie absorb€e par la
rupture. L'essai permet de caract€riser
les propri€t€s de r€sistance d'un
mat€riau aux chocs. La norme de
r€f€rence est la NF EN 10045-1
Octobre 1990 et la NF EN 875
Novembre 1995
M€thode:
- Le couteau est €cart€ de la verticale ‚ une hauteur
correspondante ‚ une €nergie de d€part de W0 = 300 joules.
- Le couteau est lib€r€ et vient frapper l'€prouvette.
- La hauteur de remont€e du pendule est mesur€e afin de
calculer l'€nergie non absorb€e W1.
- Le calcul de l'€nergie absorb€e est la diff€rence W0 - W1
42
CONTR•LEDMOS
DES SOUDURES
1) D€finition d'un descriptif de mode op€ratoire de
soudage (D.M.O.S.)
Le Descriptif de Mode Op€ratoire de Soudage est un formulaire sur lequel
sont consign€s toutes les op€rations, les instructions et les informations
techniques n€cessaires pour assurer la r€p€titivit€ des paramƒtres, obtenir
un assemblage soud€ de qualit€ et r€ussir dans les meilleures conditions
l'ex€cution d'un travail pr€cis de soudage.
Le D.M.O.S. est le document de r€f€rence du coordonnateur en soudage, du
soudeur, de l'inspecteur et du contr„leur lors de l'ex€cution, du suivi et du
contr„le d'un joint soud€.
Le D.M.O.S. est obligatoire et doit †tre pr€sent€ lors d'une qualification de
mode op€ratoire de soudage et d'une qualification de personnel soudeur.
2) Comment r€diger un descriptif de mode op€ratoire de
soudage ?
La norme europ€enne NF EN 288-2 de 1992 et l'amendement A1
de 1997 pr€cisent les modalit€s de r€daction du descriptif de mode
op€ratoire de soudage. La r€daction du D.M.O.S. est r€alis€e, soit
aprƒs ex€cution d'un essai pr€liminaire repr€sentatif dans les
conditions de la fabrication, soit ‚ partir d'une qualification de mode
op€ratoire de soudage d€j‚ obtenue.
Vous trouverez ci-dessous chaque €l€ment ‚ pr€ciser sur le
formulaire.
Cette page d'informations ne peut se substituer ‚ la norme ou les
normes en vigueur. Elle n'est r€alis€e qu'‚ titre d'exemple .
43
3) Pr€paration g€om€trique du joint ƒ soude
Un croquis de la pr€paration du joint
soud€ doit †tre r€alis€ sur le
formulaire de D.M.O.S.
Des tol€rances doivent †tre
pr€cis€es pour les dimensions des
diff€rents €l€ments ayant une
importance op€ratoire notable (jeu,
ouverture d'angle de chanfrein,
talon, etc...)
Ce dessin doit indiqu€ les €l€ments suivants:
- Špaisseur de la piƒce 1 et de la piƒce 2 (si n€cessaire)
- Diamƒtre de la piƒce 1 et de la piƒce 2 (si n€cessaire)
- Angle d'ouverture du chanfrein en degr€s (si n€cessaire)
- Rayon en fond de chanfrein type tulipe ou U en millimƒtre (si
n€cessaire)
- Jeu de soudage entre les deux piƒces (si n€cessaire)
- Talon ou m€plat en millimƒtre (si n€cessaire)
- Angle d'inclinaison des piƒces (si n€cessaire)
4) R€partition des passes de soudage
Un second croquis de r€partition des passes de soudure doit †tre
r€alis€ sur le formulaire de D.M.O.S.
Ce dessin doit repr€sent€ le plus fidƒlement possible les €l€ments
suivants :
Le nombre total de passes ou de s€rie de passes
Le num€ro de chaque passe ou s€rie de passes
La r€partition de chaque passe de soudure pour chaque proc€d€ de
soudage
L'orientation de chaque passe de soudure pour chaque proc€d€
La s€quence de soudage
La dimension de la section soud€e (si n€cessaire)
La gorge de soudure ou apothƒme (si n€cessaire)
44
5) M€thode de pr€paration de l'assemblage:
La m€thode utilis€e de pr€paration des chanfreins doit †tre
indiqu€e par:
- D€coupage sous eau avec abrasif
- D€coupage laser
- Oxycoupage
- Cisaillage
- Meulage
- Usinage
- Fraisage
- Grignotage
6) M€thode de nettoyage pr€alable de l'assemblage
La m€thode utilis€e de nettoyage pr€alable des chanfreins doit
†tre indiqu€e par:
- Meulage
- Brossage
- Sablage
- D€graissage
- D€capage chimique (inox, aluminium)
7) Nuance et norme d'approvisionnement des m€taux de base
La nuance normalis€e et/ou commerciale, la norme de r€f€rence et le
groupe codifi€ de mat€riaux de chaque m€tal de base utilis€ doivent †tre
indiqu€s sur le D.M.O.S. par exemple :
S 355 K2 G3 suivant NF EN 10025 12/1993 - Groupe 1 suivant NF EN 288-3
S 690 QL suivant NF EN 10137-1 06/1992 - Groupe 3 suivant NF EN 288-3
25 Cr Mo 4 suivant NF EN 10083 07/1991 - Groupe 5 suivant NF EN 288-3
X5CrNiCuNb16-4 suivant NF EN 10088-3 1995 - Groupe 8 suivant NF EN 288-3
X2CrNi18-9 suivant NF EN 10088-2 1995 - Groupe 9 suivant NF EN 288-3
45
8) Symbolisation des types d'assemblage de qualification
Le type d'assemblage du joint soud€ est indiqu€ suivant la codification
du cahier des charges applicable. Vous trouverez ci-dessous la
codification des types d'assemblage suivant la NF EN 288-3.
9 - Symbolisation des modes
d'assemblage de qualification
Le mode d'assemblage du joint soud€
est indiqu€ suivant la codification du
cahier des charges applicable. Vous
trouverez ci-dessous la codification
des modes d'assemblage suivant la
NF EN 288-3.
46
10 - Symbolisation des proc€d€s de soudage de
qualification
Le proc€d€ ou les proc€d€s de soudage sont indiqu€s pour chaque passe
ou s€rie de passes. La codification du proc€d€ est r€alis€e suivant le
cahier des charges applicable. Vous trouverez ci-dessous la codification
des proc€d€s suivant la NF EN 24063 (ISO 4063).
11 - Symbolisation des positions de soudage
La ou les positions de soudage sont indiqu€es pour chaque passe ou
s€rie de passes. La codification de la position de soudage est r€alis€e
suivant le cahier des charges applicable. Vous trouverez ci-dessous la
codification des positions fondamentales de soudage suivant la EN ISO
6947.
47
12 - M€tal d'apport - Produit consommable
Le ou les m€taux d'apport utilis€s ainsi que les produits consommables
sont pr€cis€s pour chaque passe ou s€rie de passes. La d€signation
normalis€e de r€ception du m€tal d'apport est indiqu€e suivant le
cahier des charges applicable. La marque et la d€signation commerciale
permet de guider le soudeur lors de l'approvisionnement.
13 - Dimensions des m€taux d'apport
La ou les dimensions des m€taux d'apport utilis€s sont pr€cis€es
pour chaque passe ou s€rie de passes. Le diamƒtre du fil ou de
l'€lectrode est pr€cis€. Lors de l'utilisation d'un anneau fusible,
l'€paisseur et la hauteur de l'insert est pr€cis€.
14 - Gaz industriel de soudage(si n€cessaire)
La d€signation commerciale et les pourcentages de la composition du
gaz sont pr€cis€s pour chaque passe ou s€rie de passes avec proc€d€
de soudage avec gaz de protection (141, 131, 135, 136, 137, 15, 311).
- gaz de protection endroit, annulaire ou ‚ la torche (si n€cessaire)
- gaz de protection envers (si n€cessaire)
- gaz plasmagƒne (si n€cessaire)
- gaz tra•nard (si n€cessaire)
15 - Flux de protection en poudre(si n€cessaire)
La d€signation commerciale et la d€signation normalis€e sont
pr€cis€es pour chaque passe ou s€rie de passes avec proc€d€ de
soudage avec flux en poudre (12).
16 - Diam•tre et nature de l'€lectrode r€fractaire
Le type normalis€e selon NF EN 26848 de l'€lectrode de tungstƒne
(€lectrode r€fractaire ou infusible) et le diamƒtre sont pr€cis€s pour
chaque passe ou s€rie de passes avec les proc€d€s de soudage 141 et 15.
Tungstƒne pur
(couleur d'extr€mit€ verte)
Tungstƒne thori€ (0,5 ‚ 4 % thorium - couleur d'extr€mit€ rouge )
Tungstƒne c€ri€
(0,5 ‚ 4% c€rium)
Tungstƒne zirconi€ (0,5 ‚ 4% zirconium)
48
17 - Nature du courant de soudage
La nature du courant de soudage est indiqu€ dans le descriptif :
- Courant continu (CC ou DC)
- Courant lisse ou courant puls€
- Courant alternatif (CA ou AC)
18 - Polarit€ de l'€lectrode ou du fil
La polarit€ de l'€lectrode ou du fil ‚ utiliser est indiqu€e dans le
descriptif pour le courant continu :
- Polarit€ positive (+)
- Polarit€ n€gative (-)
19 - Param•tres de soudage
Les valeurs de l'intensit€ en Ampƒres, de la tension en Volts, de la
vitesse de soudage en centimƒtres / minute, du d€vidage du fil en
centimƒtres ou mƒtres / minute, l'€nergie de soudage en Joules /
centimƒtre sont indiqu€es pour chaque passe ou s€rie de passes dans
le formulaire.
Intensit€ en Ampƒres - exemple : 180 A
Tension en Volts - exemple : 24 V
Vitesse de soudage - exemple : 26 cm / mn
Vitesse d€vidage fil - exemple : 600 cm / mn
Šnergie de soudage - exemple : 9970 J / cm
Mode de transfert - exemple : Pulv€risation
Sens de soudage - exemple : Torche tir€e
Type de passe - exemple : passe large balay€e
20 - Temp€rature de pr€chauffage (si n€cessaire)
La temp€rature de pr€chauffage avant soudage doit †tre indiqu€e en
degr€s Celsius dans le formulaire principalement pour les aciers
faiblement alli€s et les aciers sensibles ‚ la trempe.
21 - Temp€rature maximale entre passes (si n€cessaire)
La temp€rature maximale entre passes ‚ ne pas d€passer (v€rifi€e
avant chaque nouvelle passe de soudure) doit †tre indiqu€e en degr€s
Celsius dans le formulaire.
22 - Nettoyage ƒ r€aliser entre passes (si n€cessaire)
La m€thode utilis€e de nettoyage entre passes doit †tre indiqu€e :
- Meulage
- Brossage
- D€graissage
- Burinage
49
23 - Support envers et gougeage (si n€cessaire)
La pr€sence d'un support envers (latte c€ramique ou latte cuivre) et
la m€thode utilis€e pour assurer un gougeage envers €ventuel doit
†tre indiqu€e.
24 - Temp€rature de pr€- chauffage et post-chauffage (si
n€cessaire)
Un Pr€chauffage est n€cessaire pour les aciers ayant une teneur
forte en carbone ou certain acier. Elle €vite la fissuration et facilite
la fusion du m€tal.
Un post-chauffage est n€cessaire pour €viter un choc thermique, il
faut redescendre la temp€rature progressivement. La temp€rature
doit †tre indiqu€e en degr€s Celsius avec le temps de maintien ( voir
abaque de l’acier ‚ souder).
25 - Traitements thermiques apr•s soudage (si n€cessaire)
Un traitement thermique peut †tre r€aliser aprƒs soudage pour enlever les
tensions faite par la soudure. Les conditions de r€alisation des traitements
thermiques aprƒs soudage sont indiqu€e dans le formulaire.
- Vitesse de mont€e en ŒC / heure ou minutes
- Temp€rature maximale atteinte
- Dur€e de maintien en minutes ou heure
- Vitesse de refroidissement en ΠC / heure ou minutes
26 - Informations compl€mentaires (si n€cessaire)
Toute information compl€mentaire n€cessaire ‚ la r€alisation du soudage
doit †tre consign€e dans le formulaire :
- Inclinaison de la torche de soudage en automatique
-Distance tube de contact / piƒce
- Largeur de balayage en automatique, temps d'arr†t
- Temps de pulsation, fr€quence de pulsation, rapport cyclique
- Štuvage des produits d'apport
- Bridage de la piƒce
- Redressage de la piƒce
- Martelage de la soudure
27 – Contr‡le de la soudure :
Un contr‡le de la soudure peut …tre effectuer suivant le niveau
exig€:
-Visuel
- Dimensionnel, Ressuage, Radiographique, Ultrason, Magn€toscopie
50
DMOS PROCEDE 111
51
DMOS PROCEDE 135
52
DMOS PROCEDE 141 - 135
S235JO
53
QUALIFICATION DE SOUDAGE
1) La qualification du personnel soudeur
Elle sanctionne la dext€rit€ et l'habilet€ d'une personne dans
l'ex€cution d'un travail pr€cis de soudage. Cette v€rification a
aussi pour but de reconna•tre l'aptitude du soudeur ‚ mettre en
œuvre des consignes pr€cises, r€dig€es sur un DMOS, comme la
pr€paration des bords ‚ souder, le choix des m€taux d'apport et
des gaz industriels de soudage, les techniques de soudage ‚ mettre
en œuvre, les pr€cautions ‚ respecter. La qualification de soudeur
est r€alis€e d’aprƒs les directives d'une norme europ€enne suivant
le mat€riaux ‚ souder:
NF
NF
NF
NF
NF
ses
EN 287-1 : 2004 pour le soudage par fusion des aciers
EN ISO 9606-2 pour l'aluminium et ses alliages
EN ISO 9606-3 pour les cuivres et ses alliages
EN ISO 9606-4 pour les nickels et ses alliages
EN ISO 9606-5 pour le titane et ses alliages , le zirconium et
alliages
2 ) Les informations disponibles sur le certificat de
qualification
C’est un organisme de contr„le qui d€livre ce certificat il est inscrit :
-la partie administrative du soudeur
- de l’entreprise
- du contr„leur…
- la partie technique du DMOS (position, proc€d€, matiƒre, type de
contr„les…)
Il d€finit les domaines d'€quivalences de qualification.
54
3) D€tails d’un certificat de qualification de soudeur
4) Dur€e de validit€ d'un certificat de qualification
La dur€e de validit€ est de 2 ans d€s sont d'obtention.
Tous les 6 mois elle doit …tre revalider par l’employeur, le
soudeur doit avoir r€alis€ 2 soudures minimum avec contr„le non
destructif de compacit€ pour les bout ‚ bout et contr„le
destructif pour les soudures d'angle. Il ne doit pas avoir
d'interruption d'activit€ dans les travaux de soudage de plus de
six mois. Tous les deux ans, le certificat de qualification doit
…tre reconduit par un organisme officiel de certification.
Notion de prix : -‰ 13,5 x 2,3 - 140 Euros
- ‰ 80,0 x 12,5 - 270 Euros
- ‰ 168,3 x 15 - 310 Euros
- ‰ 340 x 12 mm - 760 Euros
55
5) Exemple de qualification de soudage
56
RESUME
Autog•ne : fusion du m€tal de base et d’apport
h€t€rog•ne : le m€tal de base n’est pas fondu, (soudobrasage,
brasage)
21 soudage par point par r€sistance
-Les pi•ces ƒ souder sont superpos€es et sont serr€es localement
entre deux €lectrodes en alliage de cuivre
Rapidit€ d'ex€cution, limitation des d€formations
Soudage de diff€rents m€taux comme l’acier, l’inox,, l’aluminium…
97 soudobrasage
-C’est l’assemblage de deux m€taux de nature identique ou
diff€rentes par l’utilisation d’un m€tal d’apport (laiton) dont le
point de fusion est inferieur ƒ celui des deux autres en
utilisant un m€tal d’apport en laiton (cuivre + zinc) et
accompagn€ d’un decapant ( poudre, liquide, gazeux)
Permet le soudage de diff€rents m€taux comme l’acier, l’inox,,
acier galvanis€s, l’aluminium, fonte, cuivre…
111 soudage ƒ l’arc €lectrique avec €lectrode enrob€e
- Fusion du m€tal produit par le contact de l’€lectrode g€n€r€e
par un arc €lectrique (‰me + enrobage)
-Šconomique, soudage toutes positions et de diff€rents m€taux
( acier, inox, fonte,alu..)
-Calcul intensit€ ƒ plat 50 X (  de l’€lectrode - 1 )
- Calcul intensit€ en angle 50 X (  de l’€lectrode - 1 ) + 20%
- Šlectrode rutile travaux courant (polarit€ -)
- Šlectrode basique travaux relevant des caract€ristiques
m€caniques
(polarit€ +)
57
131: MIG M€tal Inert Gas : les aciers inoxydable,
aluminium, cuivre…
135: MAG - M€tal Active Gas : aciers ordinaire.
Fusion du m€tal g€n€r€ par le fil l ’€lectrode en fil fusible
au contact de la pi€ce et prot€g€ par un jet de gaz
U = la tension de l’arc en volts V
I = l’intensit€ de l’arc en amp•res A
v = vitesse du fil ,
Forte productivit€, automatisable et utilisable en robotique
121 Arc automatique sous flux solide
- Fusion du m€tal produit par le contact du m€tal d’apport
g€n€rant un arc €lectrique (non visible) et prot€ger par un flux
en poudre.
-Grande vitesse d’ex€cution, forte p€n€tration, soudage sur
installation automatique, et de diff€rents m€taux ( acier alli€,
inox)
141 Tungst•ne inert gaz TIG
proc€d€ ƒ l'arc sous protection de gaz inerte (Argon) avec une
€lectrode infusible (tungst•ne) do‹ jaillit l’arc ou l’on peut
ajouter un m€tal d’apport Travail fin et pr€cis, bonnes
caract€ristiques m€caniques
Suivant le type de courants €lectrique :
Continu symbole = DC: Aciers ordinaire, aciers inoxydable,
cuivre,titane…
Alternatif symbole ~ AC : aluminium
D€bit du gaz de protection est de 5 ƒ 25 litres/minute,
S€curit€: Lors du soudage des r•gles de s€curit€ doivent …tre
appliqu€es:
Le poste doit avoir aucune anomalie (fil €lectrique, tuyau, poste,…)
Utilisation des protections personnelles et d’outillage :bleu,
chaussure de s€curit€, gant, bouchons d’oreilles, lunette, cagoule,
tablier, gu…tre, pince, brosse…
Un r€glage appropri€ de l’intensit€ et ou du d€bit de gaz
- Pr€parer votre poste de travail pour travailler dans la meilleur
position
- Installer les protections collectives : aspiration, €cran protecteur
- Ventiler votre zone de travail contre les risques d’intoxication
58
- Nettoyer et ranger votre poste de travail
311 oxyac€tyl€nique OA
Soudage ƒ la flamme autog•ne. d'une flamme n€e de la
combustion d'un gaz combustible (ac€tyl•ne) et d’un gaz
comburant (l’oxyg•ne), temp€rature de la flamme 3200Œ
Celsius. ou l’on peut ajouter un m€tal d’apport
Le d€bit s'exprime en litres d'ac€tyl•ne par heure
On l’utilise pour les t‡le fine, tube de petit diam•tre
(chauffagiste), d€formation importante, on€reux et lent
- Permet le soudage de diff€rents m€taux comme l’acier, la
fonte, l’aluminium, le cuivre…
L’ac€tyl•ne: ogive marron, tuyau rouge, pression de la bouteille
15 bar, pression d’utilisation 0.2 ƒ 0.8 bar. (carbure de
calcium)
L’oxyg•ne: ogive blanche, tuyau bleu, pression de la bouteille
200 bar, pression d’utilisation 1 ƒ 2.5 bar
Il est obtenu par liqu€faction de l’air.
Pr€paration des joints ƒ souder
Pour certaine pr€paration il faut , un chanfrein, talon de
1.5mm et un jeu 3 ƒ 4 mm.
Types de pr€paration: Bord relev€, Bord a bord avec ou sans
jeu, Chanfrein Y, Chanfrein X avec talon; Tulipe ou U, ƒ clin,
chanfrein naturel, en angle
Traitements thermiques TTH
La trempe augmente la duret€ d’un m€tal, en le chauffant ƒ
une temp€rature et en le refroidissant plus ou moins
rapidement.
Le revenu est effectu€ obligatoirement apr•s une trempe, il a
pour but de diminuer la fragilit€ du m€tal tremp€
Le recuit consiste ƒ chauffer un m€tal pour lui rendre les
propri€t€s qu'il avait perdu lors de traitements ant€rieurs
(trempe, recuit, soudure, etc…).
ZAT : zone affect€e thermiquement, c’est une trempe qui se
situe autour de la soudure
59
D€formation des soudures:
Brider la pi€ce par ( clame, pontet, boulonnage,.. ) ou la pr€
d€former et alterner les soudures
Retrait de soudage lorsqu'il y a un jeu, il est de • du jeu de
M€thodes de redressage: marteler la soudure, redresser la
pi•ce ƒ la presse, chaude de retrait ( chauffer au chalumeau
et et refroidir brusquement
D€fauts des soudures:
Du ƒ la mati•re ƒ souder, au mauvais param•tres lors du
soudage
Fissures, soufflure, inclusion de laitier, caniveau, sur€paisseur,
d€formation angulaire, trou, rochage, projection de m€tal en
fusion, …
Contr‡les des soudures:
Non destructifs: contr‡le visuel et dimensionnement, ressuage,
radiographie, magn€toscopie, ultrason, mise sous pression…
Destructifs: macrographie, essais de pliage, traction, duret€,
r€silience, …
Pour ces essais des €prouvettes sont pr€lev€es ( m€tal de
base ou de la soudure).
D€finition d'un descriptif de mode op€ratoire de soudage
(D.M.O.S.)
un formulaire sur lequel sont consign€s toutes les op€rations,
instructions, informations n€cessaires pour obtenir un
assemblage soud€ de qualit€
La qualification du personnel soudeur
Elle sanctionne la dext€rit€, l'habilet€ dans l'ex€cution d'un
travail pr€cis de soudage. validit€ est de 2 ans tous les 6 mois
revalid€e par l’employeur, le soudeur doit avoir r€alis€ 2
soudures minimum
60
NOM ET ADRESSE DU FOURNISSEUR
N€ DMOS
LPR JEAN PROUVE 63 rue de Bonsecours 54000 NANCY
Page
N€ commande
DESCRIPTIF DE MODE OPERATOIRE DE SOUDAGE - DMOS
Sch•ma de pr•paration
Sch•ma d’identification des passes
Nuance 1 :
Groupe 1 :
Norme r•f•rence nuance 1 :
Ep piƒce 1:
„ piƒce 1 :
Nuance 2 :
Groupe 2:
Norme r•f•rence nuance 2 :
Ep piƒce 2:
„ piƒce 1:
Pr•paration des bords :
Type d’assemblage :
N€ des passes
Proc•d• de soudage
M•thode d’ex•cution ( manuel /auto)
Position de soudage
Produit d’apport : fil ou •lectrode
D•signation normalis•e (codification)
Type d’enrobage
Diamƒtre en mm
Flux de protection endroit – type
D•signation normalis•e
D•signation commerciale
D•bit en L/min (+ ou - 20%)
Flux de protection envers – type
D•signation commerciale
D•bit en L/min (+ ou - 20%)
Gaz plasma – d•signation – d•bit l/min
Gaz trainard - d•signation – d•bit l/min
Electrode r•fractaire – type et „
Type de courant – Polarit• •lectrode du fil
Intensit• I en Ampƒres – Puls• mini et maxi
Tension U en Volts
Soudage puls•(O/N) dur•e de pulsation
Vitesse d’ex•cution V en cm/min
Vitesse de d•vidage du fil en cm/min
Energie de soudage J/cm (U x I x 60) : v
Nettoyage des passes
Reprise envers Gougeage – nature
Amor†age haute fr•quence (O/N)
R•gulation de l’arc (O/N)
Ecrouissage de la soudure
Bridage de l’assemblage
Martelage de la soudure
Temp•rature mini
pr•chauffage en €C
Temp•rature mini
Post chauffage en €C
Dur•e de maintien
Redressage de la piƒce
Temp•rature maxi entre
passes en €C
Contr‡le r•alis•
Visuel soudure
Dimensionnel
Ressuage
Radiographie
Ultrason
Magn•toscopie
% du contr‡le
1 ou 2 face
FOURNISSEUR
INGENIERIE
A
Rev
GUSTIN
DATE
NOM
VISA
DATE
NOM
VISA